Levitazione ed effetto Biffeld-Brown, vento ionico: come funziona

Foglio di alluminio per alimenti e il filo di rame più fine, e tra loro - solo 3 centimetri di aria. La lamina e il filo sono montati su un telaio dielettrico quadrato fatto di bastoncini di plastica leggera. Il design poggia sul tavolo e, come qualsiasi oggetto, la gravità agisce su di esso dal lato della Terra. Ma vale la pena creare una potenziale differenza di diverse migliaia di volt tra la lamina e il filo, applicando un'alta tensione costante di circa 30.000 volt da una fonte a bassa potenza, mentre la struttura decolla, come per magia.

Non stiamo parlando di un condensatore di decollo, perché le piastre, se così puoi chiamarle affatto, quasi non si sovrappongono in una frazione significativa delle loro aree, il che significa che si verifica quasi nessun accumulo di energia nel dielettrico tra le "piastre".

Se la struttura non reggesse le stringhe più sottili sul tavolo, continuerebbe il suo movimento progressivo nella direzione dell'elettrodo a filo sottile, ma poiché le stringhe trattengono saldamente il prodotto, si blocca semplicemente nell'aria sopra il tavolo e si solleva sopra di esso.

Questo esperimento è una chiara dimostrazione del cosiddetto effetto Biffeld-Brown, noto a molti sperimentatori, amanti dei "sollevatori" (dall'inglese Lifter), i cui mestieri possono essere osservati su YouTube su una grande varietà.

L'effetto Biefeld-Brown è uno di quei pochi effetti fisici che non sono così facili da spiegare e descrivere chiaramente in modo inequivocabile ancora oggi. In effetti, vicino a un elettrodo a filo di piccola area, il campo elettrico è decine di volte più alto della tensione vicino a un foglio di elettrodo ad ampia area.

Ciò significa che queste "coperture" influenzano lo spazio circostante in diversi modi. Nello spazio tra gli elettrodi e attorno ad essi vi è un'immagine altamente asimmetrica della forza del campo elettrico costante nel tempo.

Qui, naturalmente, esiste, come uno dei componenti, il cosiddetto "vento ionico", il cui contributo, tuttavia, al movimento della struttura è molto, molto piccolo, il "vento ionico" rappresenta meno di un centesimo della spinta totale - meno dell'1% della forza di sollevamento.

Il vento ionico è sufficiente per deviare una piccola lingua di fiamma, come in un esperimento scolastico con un alto voltaggio sulla punta di un ago tenuto su una candela accesa. Questa è una forza molto scarsa, non sarà nemmeno in grado di sollevare il foglio dal tavolo, per non parlare del fatto che un prodotto pesa decine e centinaia di grammi in uno stato sospeso su fili tesi. Su 100 grammi di spinta, il "vento ionico" crea un massimo di 1 grammo.

Inoltre, il 40% della spinta quando si lavora senza un vuoto viene creato dal movimento del flusso d'aria derivante dall'effetto di scarica della corona su una faccia acuta in un campo elettrico. Su questo principio, i fan senza ventole elettrostatici sono già in funzione oggi.

Vicino all'elettrodo sottile, gli atomi d'aria vengono ionizzati e iniziano a muoversi nella direzione dell'elettrodo largo, lungo il modo in cui si scontrano con altre molecole d'aria, danno loro una frazione della propria energia cinetica, o si ionizzano di nuovo, e quindi vengono accelerati.

Questo crea un flusso d'aria da un elettrodo sottile a uno largo. Questo flusso d'aria è sufficiente per sollevare modelli molto leggeri secondo il principio della propulsione a getto con il rifiuto della massa (massa di molecole d'aria). Ma nel contesto di ciò che verrà discusso di seguito, anche questa grande componente dell'effetto Biffeld-Brown è solo una componente parassitaria, a seconda della grandezza della corrente (in effetti, la corrente di dispersione).

L'intero punto dell'effetto è che circa il 49% della spinta, come affermano gli scienziati, è di natura sconosciuta qui, cioè quasi la metà della forza di sollevamento totale è in qualche modo correlata all'azione del campo elettrico asimmetrico sullo spazio circostante e non è correlata alla quantità di corrente generata un flusso di ioni aria.

Con ogni probabilità, stiamo parlando dell'effetto di questa struttura carica sul campo gravitazionale sopra un elettrodo di piccola area. Se rimuovi le stringhe che fissano il prodotto sul tavolo, salirà sempre, verso l'elettrodo di una piccola area.

Sulla base di questo principio, come suggeriscono gli scienziati russi Emil Biktashev e Mikhail Lavrinenko, si può provare a costruire un motore molto efficiente per l'astronave. Un esperimento nel vuoto ha confermato la possibilità fondamentale di questa impresa.